Устройство для отбора проб жидкого металла Советский патент 1980 года по МПК G01N1/10 

Изобретение относится к устройствам для отбора проб в жидком состоянии, в частности, для отбора проб жидкого металла из металлургического агрегата,

Известно устройство, содержащее шток с направляющими и штангу с расположенными на разных уровнях пряемниками проб, что позволяет отбирать пробы металла с заданного уровня расплава, оно снабжено установленными на штоке кронштейном и регулируемым по высоте относительно него упором, расположенным на верхнем конце штанги, при этом нижние концы: штока и штанги соединены стопором 1.

Недостатком устройства является то, что пробы металла, отбираемые с заданного уровня расплава, оценивают достоверность протекания физико-химических TfpoueccoB лишь в одном конкретном месте, что тем не позволяет оценивать достаточно и получить ответ, например, на перераспределение элементов, участвующих в физико-химических процессах рафини рования ванны на расстоянии от места отбираемой пробы в горизонтальном речении плоскости ванны.

Известно устройство для отбора проб жидкого металла, содержащее полую штангу с пробоотборником в.виде чаши 2.

Однако отбор пробы из реакционной зоны по ходу, продувки кислородом жидкой ванны невозможен.

Цель изобретения - возможность отбора пробы из реакционной зоны по ходу продувки кислородом жидкой ван;йы ; Достигается это тем, что пробботборник выполнен с одним центральным отверстием и несколькими отверстия ми, расположенными по концентрической окружности, и снабжен патрубка-.,, :МИ, расположенными под углом 25-75 к штанге, целесообразно пробоотборник выполнить с углублениями, распо.ложенными рядом с отверстиями.

На чертеже изображено /устройство, продольный разрез.

Устройство содержит полую штангу 1, пробоотборник в виде чаши 2, который выполнен с центральным отверстием 3 для ввода продувочиокислородной фурмы и отверстиями 4, расположенными по концентрической окружности, с наружной стороны чаши находятся патрубки 5, расположенные

под углом к днищу чаши относительно ее центральной оси, в днище чащи с е-е внутренней стороны выполнены угубления б для заливки и кристаллизации отбираемых проб металла.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Для отбора проб идкого металла (шлако-металлическая мульсия) по ходу продувки сталеплавиьной ванны из реакционной зоны на дном заданном горизонтальном уровне из равноудаленных точек друг от руга в определенный момент продуви устройство опускается относительно кислородной фурмы, при этом не еняя самого положения фурмы над ванной .

Жидкий металл (шлако-металлическая эмульсия), поднимаясь по каналам патрубков 5, заливается в чашу 2, при этом кристаллизуясь в специально высверленных углублениях б дниа чаши 2 возле каждого выходного отверстия чаши. Устройство подниают, пробы металла извлекают и подвергают качественному и количественному анализу.

Днище чаши 2 играет роль своеобразного холодильника и выполнено толщиной 10-25 мм. Патрубки 5 имеют внутренний диаметр 5-8 мм для свободного захода металла по каналам при ведении устройства в расплав. Для предохранения от расплавления патрубков 5 и чаши 2 они промываются огнеупорным известково-циркониевнм раствором и прогреваются для удаления влаги с поверхности. Для предотвращения попадания верхних слоев расплавленного металла при погружении в расплав, входные отверстия закрьйзаются картон1-1нми пробками (на чертеже не показаны), которые по мере опускания устройства в расплав выгорают и в дальнейшем не препятствуют подъему жидкого металла покан алам патрубков 5. Длина патрубков внпол- . няется в зависимости от расчетной глубины проникновения кислородной струи в расплав, определяющейся динамическим напором окислителя перед соплом фурмы. Угол наклона концантрично расположенных партубков находится в зависимости от технологичес кого режима продувки, включающего интенсивность подачи окислителя, Динамический напор перед соплом и диаметр сопла. В ходе проведения эксперимента угол наклона патрубков изменяли в пределах 25-75 при одно и том же диаметре концентрической окружности относительно центрального отверстия. Таким образом, дан

одного конкретного случая (диаметр const) изменяется лишь угол наклона в зависимости от динамического напора (р J ) кислородного потока.

Исходя из УСЛОВИЙ режима, продувки и формирования реакционной зоны видно, что при изменении динамического напора (давление) угол наклона патрубков менее 25° не имеет смысла, так как развиваемая площадь поверхности последней при прочих равных условиях (содержание углерода в расплаве, t°C) находится в прямой зависимости от глубины проникновения газовой струи в расплав, которая в свою очередь связана с импульсом истекающей струи.

С другой стороны, max угол более 75° не целесообразен, так как при данных условиях в неизменном динамическом напоре (установившейся глубине проникновения), возможен захват металла из периферийных участ,ков ванны.

Предлагаемое устройство даст возмность отбирать пробы (шлако-металлической эмульсии) непосредственно из формирующейся реакционной зоны на заданном уровне в горизонтальной плоскости сечения ванны, в точках, равноудаленных друг от друга по периметру, что позволяет изучить и выяви факторы протекания физико-химических процессов перераспределения элементо как в объеме, так и в локальной, зоне подвода окислителя,

Формула изобретения

1.Устройство для отбора проб жидкого металла, содержащее полую итакГУ с пробоотборником в виде чаши,, отличающееся тем, что,с целью обеспечения возможности отбора проб из. реакционнойзоны по коду продувки кйсЛО йдс1 Ржидкой ванны, пробоотборник выполнен с одним центральным отверстием и несколькими отверстиями, расположенными ко концентрической окружности под углом 25-75 к штанге

2.Устройство по п. 1, отличющееся тем, что в пробоотбор нике выполнены углубления рядом с отверстиями распояожеиными по концентрической окружности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 500489, кл. G 01 N 1/10, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР S 130710, кл. G 01 N 1/10, 1958.